Cristalinidad del Hdpe
Lo que ocurre esencialmente es la formación de las llamadas “semillas de nucleación” durante la solidificación del polímero. Suelen ser defectos a lo largo de la cadena del polímero o partículas extrañas en la masa fundida. Las esferulitas se forman alrededor de las semillas de nucleación durante la fase de enfriamiento, con el efecto de que el PP consta de regiones cristalinas y amorfas en una proporción porcentual de alrededor de 60:40 tras la solidificación completa. Existe un estado crítico durante la fase de enfriamiento que se produce entre 148°C y 106°C, dependiendo del tipo de polipropileno. En este estado, los aditivos provocan un cambio en el proceso de cristalización, así como una aglomeración de las cadenas de polímeros en el estado sólido. Aumentan la temperatura de cristalización y el grado de cristalinidad, al tiempo que provocan una reducción del tamaño de las esferulitas.
Es importante, en primer lugar, diferenciar entre nucleación y aumento del grado de transparencia. Cuando se añaden agentes nucleantes clásicos, generalmente inorgánicos, se forman esferulitas de PP alrededor de estos defectos inorgánicos. Esto aumenta la velocidad de crecimiento de los cristales, lo que a su vez reduce el tiempo necesario para la solidificación completa y permite un desmoldeo más temprano. El efecto general es que los tiempos de ciclo se aceleran. Las moléculas orgánicas suelen ser el aditivo elegido para mejorar la transparencia. Actúan fusionándose con el polímero. Cuanto mejor sea la distribución de estas moléculas y más homogénea sea la masa fundida, mayor será la reducción del tamaño de las esferulitas y el grado de transparencia. Esto se debe a que las esferulitas pequeñas permiten que pase más luz a través del polímero, lo que a su vez reduce el “valor de turbidez”.
Medición de la neblina
(efecto de superficie). Sólo los espejos metálicos muy pulidos tienen una reflectancia casi total. Si la reflectancia es casi nula, la superficie parece totalmente mate. Un material con una reflectancia entre estos dos extremos se denomina brillante o lustroso. El brillo es el responsable del aspecto lustroso de las películas de plástico.
En los materiales poliméricos, la dispersión de la radiación, como la NIR y la IR, puede ser causada por las propias macromoléculas, por los límites de fase cristalina-amorfa, así como por las partículas de relleno, las fibras y los pigmentos. El
En el caso de grandes estructuras esféricas de dispersión (difracción en estructuras microscópicas), la constante de dispersión es proporcional a la suma de las áreas transversales de los elementos de dispersión:
la polidispersidad y la ramificación de la cadena. La claridad o transmitancia de un polímero suele aumentar al disminuir la cristalinidad, el índice de refracción, la compresibilidad y la interacción intermolecular (densidad de energía cohesiva).
Plástico transparente
La cristalización de los polímeros es un proceso asociado a la alineación parcial de sus cadenas moleculares. Estas cadenas se pliegan y forman regiones ordenadas denominadas laminillas, que componen estructuras esferoidales más grandes denominadas esferulitas[1][2] Los polímeros pueden cristalizar al enfriarse tras la fusión, el estiramiento mecánico o la evaporación del disolvente. La cristalización afecta a las propiedades ópticas, mecánicas, térmicas y químicas del polímero. El grado de cristalinidad se estima mediante diferentes métodos analíticos y suele oscilar entre el 10 y el 80%, y los polímeros cristalizados suelen denominarse “semicristalinos”. Las propiedades de los polímeros semicristalinos están determinadas no sólo por el grado de cristalinidad, sino también por el tamaño y la orientación de las cadenas moleculares.
Los polímeros se componen de largas cadenas moleculares que forman espirales irregulares y enredadas en la masa fundida. Algunos polímeros conservan esa estructura desordenada al congelarse y se convierten fácilmente en sólidos amorfos. En otros polímeros, las cadenas se reorganizan tras la congelación y forman regiones parcialmente ordenadas con un tamaño típico del orden de 1 micrómetro[3] Aunque sería energéticamente favorable que las cadenas del polímero se alinearan en paralelo, dicha alineación se ve obstaculizada por el enredo. Por lo tanto, dentro de las regiones ordenadas, las cadenas de polímeros están alineadas y plegadas a la vez. Por lo tanto, estas regiones no son ni cristalinas ni amorfas y se clasifican como semicristalinas. Ejemplos de polímeros semicristalinos son el polietileno lineal (PE), el tereftalato de polietileno (PET), el politetrafluoroetileno (PTFE) o el polipropileno isotáctico (PP)[4].
Por qué los polímeros cristalinos son opacos
La mayoría de los polímeros suelen ser de color gris o amarillo. Los rellenos blancos u otros aditivos de color ópticamente activos pueden ayudar a que el aspecto sea más adecuado para la aplicación. Nuestros expertos utilizan la medición del color mediante el espacio de color LAB y el espacio de color XYZ para evaluar el cambio de color debido a la exposición a condiciones adversas o para ayudar a emparejar las piezas moldeadas a partir de diferentes materiales o evaluar los cambios de color debidos a la textura de la superficie o al moldeado o procesamiento.
La neblina es un efecto óptico causado por la dispersión de la luz dentro de un polímero transparente que da lugar a un aspecto turbio o lechoso. Nuestros científicos especializados en polímeros utilizan técnicas de espectrofotometría para investigar una serie de cuestiones que dan lugar a la neblina como síntoma, por ejemplo, de la intemperie, durante el desarrollo de productos y procesos.
El índice de refracción varía con la orientación de las cadenas de polímeros a nivel molecular; nuestros científicos especializados en polímeros utilizan luz polarizada para conseguir efectos de birrefringencia que pueden utilizarse para cuantificar la tensión en un plástico transparente.
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